Newcomen Thomas
 
Encyklopedia PWN
Newcomen
[njụ:kamən]
Thomas Wymowa, ur. 1664, Dartmouth (hrab. Devon), zm. 5 VIII 1729, Londyn,
angielski mechanik, wynalazca tłokowej maszyny parowej.
Kalendarium
Urodził się 1664 w Dartmouth (hrabstwo Devon). Pochodził ze zubożałej rodziny arystokratycznej, z niewielu zachowanych listów i dokumentów wynika, że był nieźle wykształcony i dość zamożny, zajmował się handlem artykułami żelaznymi w spółce z J. Calleyem (który mu pomagał w pracy wynalazczej) w Bromsgrove koło Birmingham — ośrodku dysydentów religijnych — gdzie był gorliwymi przywódcą baptystów. Niewiele wiadomo o jego życiu osobistym i okolicznościach dokonania wynalazku. Niewątpliwie zdawał sobie dobrze sprawę z pilnej potrzeby znalezienia skutecznego sposobu odpompowywania wody podziemnej z głębokich poziomów kopalni, wydaje się też niemożliwe, by nie słyszał o próbach zastosowania w tym celu atmosferycznej beztłokowej pompy parowej Th. Savery’ego, również pochodzącego z południowego Devonu. Wprawdzie silnik parowy Newcomena działał na zupełnie innej zasadzie (bliższej już koncepcji francuskiego fizyka i wynalazcy, D. Papina, który 1690 zbudował i opatentował atmosferyczny silnik parowy), ale patent Savery’ego z 1698 chronił bardzo ogólnikowo określone, a więc szeroko pojęte, „naczynia względnie maszyny do podnoszenia wody czy sporadycznego wprawiania w ruch wszelkiego rodzaju maszynerii za pomocą napędowej siły ognia”. Tak sformułowany patent był ogromnie trudny do obejścia, toteż Newcomen nie mógł opatentować swego silnika. Budując więc i eksploatując swoje maszyny, musiał uwzględniać prawa patentowe Savery’ego.
Silnik parowy Newcomena
Swój silnik parowy Newcomen zbudował z pomocą Calleya w kopalni węgla Coneygree koło Dudley Castle w środkowej Anglii. Nasza wiedza na temat tej maszyny opiera się na jej rysunku z 1719, rysunku innej podobnej maszyny Newcomena z 1717 oraz późniejszych relacjach. Miała ona około 17 m wysokości, działała bez przerwy wykonując 12 cykli roboczych na minutę; jej moc szacuje się na nieco ponad 5 KM. Okazała się w ówczesnych warunkach praktyczna, zwłaszcza w górnictwie, szczególnie węglowym (łatwo dostępne tanie paliwo) głównie do odpompowywania wody podziemnej z kopalni. Do 1733 zbudowano i zainstalowano w Wielkiej Brytanii 94 takie silniki, głównie w północnej i środkowej Anglii, w Walii i w Kornwalii. Tylko nieliczne z nich stosowano poza górnictwem, m.in. w pobliżu Charing Cross w Londynie do zasilania wodociągów (1726). Szybko zaczęły się upowszechniać także w innych krajach — od 1722 w Austrii, od 1728 w Szwecji (w Polsce 1788 w kopalni ołowiu w Tarnowskich Górach). Szacuje się, że do końca XVIII w. powstało ich ponad tysiąc. Wiele z nich było nadal w użyciu przez wiele lat po powstaniu znacznie doskonalszego i kilkakrotnie bardziej opłacalnego silnika parowego J. Watta.
Maszyna parowa Newcomena składała się z wielkiego mosiężnego cylindra zainstalowanego pionowo nad kotłem. Znajdujący się w cylindrze tłok był przymocowany łańcuchem do końca długiej wahającej się na czopie belki, do której drugiego końca podłączono wał pompy wystający z szybu kopalni. Po wpuszczeniu pary z kotła do cylindra tłok podnosił się. Kiedy dochodził do wierzchu cylindra, odcinano dopływ pary i wtryskiwano do cylindra zimną wodę. Większość znajdującej się w nim pary ulegała wówczas kondensacji, wytwarzając podciśnienie, a ciśnienie atmosferyczne pchało tłok w dół. Kiedy dochodził do dna cylindra, przerywano wtryskiwanie zimnej wody i wpuszczano nową parę (obie te operacje zachodziły automatycznie dzięki pomysłowemu układowi dźwigni uruchamiających i zamykających odpowiednie zawory), co rozpoczynało nowy cykl. Na pomysł wtryskiwania zimnej wody, skutecznie potęgującego kondensację, Newcomen miał wpaść przypadkowo, dzięki pomyślnemu zbiegowi okoliczności w trakcie wczesnych doświadczeń.
Musiały to być żmudne i niełatwe próby. Skalę ich trudności poświadczają ogromne kilkumiesięczne kłopoty, jakie miał pod koniec XX w. z uruchomieniem modelu silnika Newcomena skonstruowanego na politechnice w Manchesterze zespół specjalistów dysponujący przewagą bogatszej o doświadczenia blisko trzech stuleci wiedzy oraz nowoczesnym sprzętem. Pokonanie tych trudności przynosi prawdziwą chlubę Newcomenowi, który przecież nie miał w ogóle pewności, czy sukces jest osiągalny. Niepowodzenia w takiej sytuacji łatwo mogły przecież zniechęcić każdego, nawet u progu realizacji słusznej koncepcji. Na tym etapie rozwoju techniki pomysłowość musiała być wsparta biegłością typu rzemieślniczego, uporem, cierpliwością i odrobiną szczęścia.
Pod koniec XVIII w. J. Robinson wysunął, często do dziś powtarzaną sugestię, że Newcomen korespondendował R. Hooke’m i wspierał się jego wiedzą naukową (podobnie przypisywał też Wattowi korzystanie z konsultacji Josepha Blacka). Nie ma wszakże żadnych śladów jakichkolwiek kontaktów Newcomena ze współczesnymi mu uczonymi — domysł ten więc wypada uznać za bezzasadny.
Ilustracje
Maszyna parowa Newcomena repr. Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia